Unidade B - MOVIMENTO RETILÍNEO

Definições e Conceitos

“Ponto material é todo corpo cujas dimensões não interferem no estudo de um determinado fenômeno.”

Repouso, Movimento, Referencial

Para determinar se um corpo se encontra ou não em movimento, é necessário ver se a sua posição muda em relação a outros corpos que o rodeiam.

Por exemplo, homem sentado na poltrona de um trem que anda para a direita, acenando para uma mulher na estação.

Quando tomamos o trem em movimento como referência, a distância do homem sentado na poltrona, em relação ao trem, não varia. Dizemos que o homem está em repouso em relação ao trem.

Se tomarmos como referência a mulher na estação, verificamos que a distância dele em relação a ela varia com o tempo. Portanto, dizemos que o homem está em movimento em relação à mulher.

O corpo que tomamos como referência para dizer se um outro corpo está em movimento ou em repouso é denominado referencial.

Podemos dizer que:

Um corpo está em repouso quando a distância entre este corpo e o referencial não varia com o tempo.

Um corpo está em movimento quando a distância entre este corpo e o referencial varia com o tempo.

Um mesmo corpo pode estar em repouso ou em movimento, dependendo do referencial adotado. Portanto, os conceitos de repouso e movimento são relativos.

A escolha do referencial é arbitrária, e só depois que ele foi escolhido é que podemos dizer se um corpo está em repouso ou em movimento.

Trajetória

“Trajetória é a linha determinada pelas diversas posições que um corpo ocupa no decorrer do tempo.”

A trajetória depende do referencial adotado. Suponha, por exemplo, um avião voando com velocidade constante. Se num certo instante ele abandonar uma bomba, ela cairá segundo uma trajetória vertical em relação às pessoas do avião. Para um observador parado no solo, vendo o avião de lado, a trajetória da bomba será parabólica.

De acordo com a trajetória, os movimentos recebem os seguintes nomes:

Movimento retilíneo: a trajetória é uma reta.
Movimento curvilíneo: a trajetória é uma curva.

Na Cinemática Escalar, o movimento de um ponto material ao longo da sua trajetória, sem nos preocuparmos com a forma da trajetória. Considerar a posição do ponto material, a sua velocidade e aceleração como grandezas escalares.

Função Horária

Relaciona a posição s ocupada pelo corpo com o tempo t.

Toda função horária é do tipo s = f(t).

Deslocamento e espaço percorrido

Consideremos um móvel percorrendo uma pista percorrida circular com 3m de raio, conforme indica a figura.

Suponha que o móvel tenha partido do ponto A e atingido o ponto B, deslocando-se no sentido anti-horário.

A distância percorrida ou o espaço percorrido pelo móvel é igual à metade do comprimento da circunferência, ou seja, 3πm .

A distância entre as posições final (ponto B) e inicial (ponto A) chama-se deslocamento e, nesse caso, é igual ao diâmetro da circunferência, ou seja, 6m.

Observe que os valores encontrados são diferentes. Portanto, deslocamento e distância percorrida são conceitos físicos diferentes.

O deslocamento ∆s pode ser dado pela diferença entre a posição final sr e a posição inicial si.

O deslocamento fornece, através do módulo, a distância que se fica do ponto de partida. Informa, também, em que sentido da trajetória o móvel se movimenta.

Assim:

Se o movimento for no sentido positivo da trajetória (Sf > Si), Δs   será positivo.

Se o movimento for contrário ao sentido positivo da trajetória  será negativo.

Se o móvel mudar de sentido, teremos deslocamentos positivos e deslocamentos negativos. Nesse caso, a distância total percorrida (espaço percorrido) é igual à soma dos módulos de cada um dos deslocamentos.

Velocidade média

A velocidade escalar média (Vm) é uma informação sobre o movimento global.

A velocidade média também pode ser definida num intervalo de tempo.

A  velocidade  média (Vm) é   grandeza vetorial. É a razão entre o vetor deslocamento  e o tempo total gasto.

SI
m/s
km/h

1º) Se o carro movimentar no sentido positivo da trajetória, teremos:

2º) Se o carro se movimentar no sentido contrário ao sentido positivo da trajetória, teremos:

Velocidade instantânea

Movimento progressivo: um movimento é denominado progressivo quando o móvel caminha no sentido positivo da trajetória, isto é, as posições crescem algebricamente no decorrer do tempo. Neste caso, dizemos que a velocidade do móvel é positiva. v>0.

Movimento retrógrado: quando o móvel caminha no sentido contrário do positivo da trajetória, isto é, as posições decrescem algebricamente no decorrer do tempo, o movimento é dito retrógrado. Neste caso, dizemos que a velocidade do móvel é negativa. v<0.